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影響無縫鋼管材料疲勞強度的因素

來源:cndlp.cn      發(fā)布日期: 2020年03月21日
無縫鋼管廠家各種因素對疲勞強度的影響是疲勞研究的重要方面,這種研究將為零件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、以及正確選擇無縫鋼管材料和合理制訂各種冷熱加工工藝提供依據(jù),無縫鋼管生產(chǎn)廠家以保證零件具有高的疲勞性能。

無縫鋼管廠家各種因素對疲勞強度的影響是疲勞研究的重要方面,這種研究將為零件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、以及正確選擇無縫鋼管材料和合理制訂各種冷熱加工工藝提供依據(jù),無縫鋼管生產(chǎn)廠家以保證零件具有高的疲勞性能。
1.應(yīng)力集中的影響
常規(guī)所講的疲勞強度,都是用精心加工的光滑試樣測得的,然而,實際機(jī)械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口,如臺階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在造成應(yīng)力集中,使缺口根部的大實際應(yīng)力遠(yuǎn)大于零件所承受的名義應(yīng)力,零件的疲勞破壞往往從這里開始。
理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt :在彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的大實際應(yīng)力與名義應(yīng)力的比值。
有效應(yīng)力集中系數(shù)(或疲勞應(yīng)力集中系數(shù))Kf:光滑試樣的疲勞極限σ-1與缺口試樣疲勞極限σ-1n的比值。
有效應(yīng)力集中系數(shù)不僅受構(gòu)件尺寸和形狀的影響,而且受材料的物理性質(zhì)、加工、熱處理等多種因素的影響。
有效應(yīng)力集中系數(shù)隨著缺口尖銳程度的增加而增加,但通常小于理論應(yīng)力集中系數(shù)。
疲勞缺口敏感度系數(shù)q:疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對疲勞缺口的敏感程度,由下式計算。
q的數(shù)據(jù)范圍是0-1,q值越小,表征無縫鋼管材料對缺口越不敏感。試驗表明,q并非純粹是材料常數(shù),它仍然和缺口尺寸有關(guān),只有當(dāng)缺口半徑大于一定值后,q值才基本與缺口無關(guān),而且對于不同材料或處理狀態(tài),此半徑值也不同。
2.尺寸因素的影響
由于材料本身組織的不均勻性以及內(nèi)部缺陷的存在,尺寸增加造成材料破壞概率的增加,從而降低材料的疲勞極限。尺寸效應(yīng)的存在,是把試驗室小試樣測得的疲勞數(shù)據(jù)運用于尺寸實際零件中的一個重要問題,由于不可能把實際尺寸的零件上存在的應(yīng)力集中、應(yīng)力梯度等完全相似地在小試樣上再現(xiàn)出來,從而造成試驗室結(jié)果與某些具體零件疲勞破壞之間的互相脫節(jié)。